橢圓封頭是壓力容器制造中的主要零件。橢圓封頭的成型一般采用壓制成型,通常有熱壓與冷壓,復(fù)合板橢圓封頭,無論采用哪種方式,蒸壓釜橢圓封頭,都必須事先正確確定橢圓封頭坯料的尺寸。橢圓封頭坯料尺寸的正確與否直接影響橢圓封頭的壓制質(zhì)量。
橢圓封頭坯料尺寸的確定方法有多種,的方法是等面積法,因為金屬在壓延后的體積不變,同時金屬板料在壓制前后厚度變化又很小,雖然零件有局部變薄或有局部變厚,但是可以互相抵消,所以板料在壓延前后的面積相等,橢圓封頭,即坯料的面積等于成形零件的面積。 橢圓封頭毛坯尺寸的確定除用等面積法外,還有周長法及經(jīng)驗計算等。周長法是基于這樣的假設(shè),即毛坯直徑等于封頭徑向截面的中和軸周長,板料徑向中和軸長度在壓延前后沒有變化。經(jīng)驗計算公式是生產(chǎn)實踐的經(jīng)驗積累。
橢圓形封頭和碟形封頭分別是由橢圓殼與碟形殼及以高為h的圓筒直邊段構(gòu)成。橢圓形殼體由連續(xù)的橢圓線為母線而形成;而碟形封頭的殼體是由以半徑為R(接近其圓筒直徑R=(019~110)D)的球面殼與以半徑為r的過渡段兩部分所組成,后者亦即折邊球形封頭。在曲率變化上,橢圓形封頭與碟形封頭均存在殼體與直邊段這一不連續(xù)處,而碟形封頭還增加了球面與過渡段這一不連續(xù)處。不連續(xù)處即意味著由于曲率的突變產(chǎn)生了應(yīng)力突變。這里列出與標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭以及與標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭有相似外形(相同直徑與高度)的碟形封頭之應(yīng)力分布圖!
橢圓封頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的原理、方法和步驟[2]1·1優(yōu)化設(shè)計的基本原理優(yōu)化問題的基本原理是通過優(yōu)化模型的建立,運(yùn)用各種優(yōu)化方法,通過滿足設(shè)計要求的條件下迭代計算,求得目標(biāo)函數(shù)的極值,得到設(shè)計方案。在一個設(shè)計優(yōu)化工作之前,用3種變量來闡明設(shè)計問題。
1、請測量封頭的外周長。
2、請筒體和封頭上做好標(biāo)記。
3、按圖示順序進(jìn)行定位焊接,不銹鋼橢圓封頭,
4、定位焊完成后,進(jìn)行焊接。
5. 注意不銹鋼封頭表面的防護(hù)
6. 封頭與筒體組焊后,要及時清理焊縫、熱影響區(qū)及周圍的焊渣、 飛濺、污染物,并進(jìn)行 PT 檢查和表面酸洗。
7. 防止不銹鋼封頭表面的磕碰劃傷。
8. 不在露天存放,防雨淋。
9. 避免強(qiáng)制組焊。結(jié)構(gòu)設(shè)計要防止拘束應(yīng)力過大。
10. 水壓試驗用水氯離子含量不得大于25mg/L ,試驗后要及時吹干。
11. 不銹鋼酸洗不能用鹽酸等還原酸。
封頭使用場合的注意點
1. 碳素鋼封頭在、氨、堿性鈉等環(huán)境下會發(fā)生裂紋,請在訂購封頭時說明消除殘余應(yīng)力。
2.奧氏體不銹鋼在有氯離子的特定環(huán)境下會發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋,請在設(shè)計時選擇合適材料。
3.需熱鍍鋅或滲鋁的碳鋼容器,請先做熱處理,去除殘余應(yīng)力。